1 Departamentul pentru Boli Cardiovasculare, Spitalul Universitar Osijek, Josipa Huttlera 4, 31000 Osijek, Croația

legătură

2 Departamentul de Medicină Internă, Facultatea de Medicină Osijek, Universitatea Josip Juraj Strossmayer Osijek, Josipa Huttlera 4, 31000 Osijek, Croația

3 Departamentul de Fiziologie și Imunologie, Facultatea de Medicină Osijek, Universitatea Josip Juraj Strossmayer Osijek, Josipa Huttlera 4, 31000 Osijek, Croația

4 Departamentul de Medicină Internă, Școala de Medicină, Universitatea din Zagreb, Šalata 3, 10000 Zagreb, Croația

5 Clinică de Cardiologie, Spitalul Universitar „Sestre Milosrdnice”, Vinogradska Cesta 29, 10000 Zagreb, Croația

Abstract

Obezitatea este un factor de risc pentru bolile cardiometabolice și vasculare, cum ar fi hipertensiunea arterială, diabetul zaharat de tip 2, dislipidemia și ateroscleroza. Un rol special în sindroamele legate de obezitate îl joacă obezitatea viscerală cardiacă, care include țesutul adipos epicardic și grăsimea intramyocardică, ducând la steatoza cardiacă; boală cardiacă hipertensivă; ateroscleroza bolii coronariene epicardice; și cardiomiopatie ischemică, disfuncție microcirculatorie cardiacă, cardiomiopatie diabetică și fibrilație atrială. Expresia cardiacă a acestor modificări la un anumit pacient este unică și multimodală, variind în setările clinice și nivelul modificărilor exprimate, cu dezvoltarea insuficienței cardiace în funcție de mecanismele fiziopatologice cu fracție de ejecție conservată, medie sau redusă. Insuficiența cardiacă progresivă cu procese metabolice și catabolice dezechilibrate va schimba masa și funcția musculară, osoasă și grasă, cu posibile modificări ale stării de grăsime cardiacă de la acumularea excesivă la reducere și cașexia cardiacă cu un prognostic mai prost. Întrebarea pe care o adresăm este dacă trebuie să ne temem mai mult de obezitatea cardiacă sau de cașexia cardiacă.

1. Introducere

În ultimii ani, obezitatea și grăsimile viscerale au fost recunoscute ca fiind o problemă de sănătate la nivel mondial și un factor de risc independent pentru bolile metabolice și cardiovasculare, cum ar fi rezistența la insulină, dislipidemia, hipertensiunea arterială, inflamația subclinică cronică, ateroscleroza și steatoza cardiacă. Aceste sindroame legate de obezitate pot duce la diabet zaharat; boală cardiacă hipertensivă; boala coronariană și cardiomiopatia ischemică, cardiomiopatia diabetică, cardiomiopatia metabolică și obezitatea, disfuncția microcirculatorie coronariană și fibrilația atrială. În funcție de nivelul și tipul de obezitate, stilul de viață, predispoziția genetică, sexul, îmbătrânirea, prezentarea clinică și tratamentul, aceste tulburări pot duce la insuficiență cardiacă (IC) cu fracție de ejecție conservată, medie sau redusă [1-5].

Întrebările fără răspuns rămân cu privire la perioada cuprinsă între debutul problemei (obezitate) până la apariția IC și a cașexiei cardiace (CC); aceste întrebări includ etiologia obezității viscerale, procesul prin care țesutul adipos sănătos devine stresat, rolul geneticii, mediului, genului și al îmbătrânirii, efectele mecanice și metabolice ale excesului de țesut visceral adipos asupra sistemului cardiovascular și rolul inflamație și catabolism în cașexia legată de insuficiența cardiacă [1].

2. Contextul obezității

În ultimii ani, un mare interes pentru fiziopatologia obezității și morbiditățile asociate a dus la dezvoltarea multor termeni diferiți pentru a descrie procesele legate de obezitate. Termenul de obezitate se referă la un exces de țesut adipos dintr-un organism, indiferent de tip, locație, funcție și dacă este țesut adipos „sănătos” sau „bolnav” [6]. În ultimii ani, termenul „paradox al obezității” a fost folosit pentru a descrie rolul potențial al obezității în bolile cardiace, dar recent s-a sugerat că acest termen ar trebui abandonat deoarece rămâne figurativ fără o definiție specifică dovedită în studii [7]. . Persoanele „sănătoase din punct de vedere metabolic, dar obeze” sunt rezistente genetic la consecințele metabolice adverse asociate cu grăsime corporală excesivă subcutanată și grăsime viscerală mai mică, în timp ce subiecții „obezi din punct de vedere metabolic, dar cu greutate normală” pot prezenta anomalii metabolice cu niveluri crescute de grăsime viscerală și niveluri scăzute de grăsime subcutanată [7-9].

Țesutul adipos subcutanat (SAT) reprezintă 85% din masa totală a țesutului adipos la indivizii slabi și obezi, în timp ce 15% constituie țesutul adipos visceral (TVA) cu cel mai mare risc de dereglare metabolică, sugerând că calitatea este mai importantă decât cantitatea [10, 11] . SAT și TVA sunt țesuturi diferite embriologic, histologic și fiziopatologic. Etiopatogeneza dezvoltării lor este în mare parte necunoscută, iar elucidarea mecanismelor acestora ar fi crucială pentru o mai bună înțelegere. S-a crezut inițial că acumularea de TVA a rezultat din supraacumularea SAT. Cu toate acestea, această teorie nu explică fenomenul indivizilor „bolnavi metabolic cu greutate normală” [1, 12]. Alte teorii pentru creșterea TVA au sugerat că o creștere a grăsimii corporale are ca rezultat hipertrofia adipocitelor, că adipocitele suplimentare se pot diferenția și prolifera în compartimentele viscerale și că organele viscerale nu pot face față nivelurilor crescute de trigliceride [13].

Țesutul adipos servește ca un nod central al comunicării și controlului metabolic, un arbitru de termoreglare, un tampon împotriva traumatismelor și a temperaturilor reci, un regulator al reproducerii și al sațietății. Numărul de adipocite la un anumit individ este determinat în principal în copilărie și adolescență și rămâne constant în timpul maturității atât la subiecții slabi, cât și la cei obezi. O creștere a masei grase la vârsta adultă este atribuită în primul rând hipertrofiei adipocitelor sau prin hiperplazie ca răspuns la supraalimentare [14, 15]. Țesutul adipos este compus din celule stem adipoase, adipocite și diverse alte tipuri de celule, inclusiv celule murale, endoteliale și neuronale. La obezii nedolorați, SAT și TVA sunt diferite în embriogeneză, predispoziție genetică, îmbătrânire și dezechilibru între adipogeneză și apoptoză adipocitară ca rezultat al rețelei neuronale și vasculare, anatomie, histologie adipocitară, fiziologie, diferențe de gen, efecte clinice și diferențe prognostice [1, 11, 16-22].

3. Țesutul adipos visceral cardiac

Țesutul adipos visceral cardiac este compus din grăsime viscerală viscerală locală și intracardică în funcție de anatomie, activitate locală și sistemică. Țesutul adipos epicardic și grăsimea intramiocardică sunt cele două compartimente principale ale grăsimii viscerale cardiace, cu steatoza cardiacă ca entitate fiziopatologică specială.

Țesutul adipos epicardic (EAT) este o grăsime viscerală regională care înconjoară inima în contact direct cu artera coronară conductivă epicardică. EAT reprezintă aproximativ 20% din greutatea cardiacă și se află între inimă și partea viscerală a stratului pericardic, este derivat din mezodermul splanchnopleuric și are aceeași origine embriologică ca și grăsimea mezenterică și omentală, compusă din celule grase, țesut nervos, țesut nodal, celule inflamatorii, stromale și imune [23-26].

EAT are o rată ridicată de sinteză a acidului gras liber (FFA), iar încorporarea și degradarea depind de necesitatea miocardului [24]. EAT conține un număr mare de adipocite mature, preadipocite stromale, macrofage și limfocite care sunt sursa moleculelor proinflamatorii, cum ar fi IL-1β, IL-6, IL-8, IL-10, TNF-α, MCP1 și PAI. Această grăsime este, de asemenea, sursa multor adipokine cu efecte proaterogene și proinflamatorii, ducând la scăderea nivelurilor de adiponectină protectoare [27-30]. Adipokinele pot pătrunde direct în lumenul vasului vascular și pot fi transportate în peretele arterial unde exercită o influență asupra celulelor din și în jurul plăcii aterosclerotice [31, 32]. La obezitate, volumul EAT crește substanțial, iar fiziopatologia sa se modifică; aceste modificări includ pierderea capacității sale de stocare a trigliceridelor și creșterea lipolizei. Țesutul devine indicatori hipoxici și disfuncționali ai EAT bolnavi. Macrofagele și limfocitele se infiltrează în EAT și secretă citokine proinflamatorii contribuind la crearea unui mediu adecvat pentru dezvoltarea aterosclerozei [26, 29, 33].

Calcificarea arterei coronare este o leziune vasculară majoră și este considerată a fi manifestarea aterosclerozei coronare [34]. EAT facilitează progresia calcificării arterei coronare ca urmare a depunerilor locale directe de grăsime din jurul arterelor coronare. Volumul de grăsime epicardic este un predictor semnificativ al bolii obstructive a arterelor coronare (CAD). EAT poate fi un marker util al CAD la pacienții asimptomatici cu plăci necalcificate și scoruri zero de calciu [19, 35, 36]. EAT se corelează cu CAD independent de alți factori de risc cardiovascular și acumularea EAT este implicată în dezvoltarea timpurie a CAD [11, 37].

Steatoza cardiacă este o sursă endogenă de FFA citosolice, întâlnită de obicei la pacienții cu obezitate și diabet zaharat de tip 2 și se știe că crește odată cu vârsta. FFA circulante participă la reglarea depozitelor de grăsime miocardică [38, 39]. Acumularea de lipide în miocard este rezultatul unui dezechilibru între absorbția și utilizarea FFA. Asimilarea excesivă de FFA activează oxidarea acestora și provoacă lipotoxicitate, provocând afectarea funcției cardiace [40, 41]. Când se depășește capacitatea oxidativă a mitocondriilor miocardice, funcția cardiacă poate fi compromisă, cu o masă și o sarcină mai mari ale ventriculului stâng, îngroșarea peretelui septal suprimată și o scădere a funcției diastolice [42, 43]. Posibilitatea identificării conținutului de trigliceride miocardice în steatoza cardiacă este de o mare importanță, deoarece aceasta ar putea fi o țintă potențială pentru tratamentul disfuncției diastolice ventriculare stângi [44-46]. Inima ischemică folosește glucoza ca sursă principală de energie, lăsând trigliceridele neoxidate, creând depozite de FFA și ducând la apoptoză miocardică și remodelare adversă a VS [47-50].

Țesut adipos intramyocardic a fost validat histologic la persoanele sănătoase obeze și neobeze, precum și la inimile bolnave. Acest țesut este localizat predominant în ventriculul drept, cu cantități foarte mici prezente în partea apicală a ventriculului stâng, de obicei ca parte a țesutului conjunctiv cicatricial după infarctul miocardic sau ca parte a cardiomiopatiei dilatate [10, 51]. Nu s-a ajuns la un consens cu privire la rolul endocrinologic potențial al grăsimii intramio-cardice în bolile de inimă și nici relația sa cu tulburările sistemului conductiv, în special cu moartea subită cardiacă [42, 51-53]. Studii recente au demonstrat că grăsimea intramiocardică contribuie la remodelarea electrofiziologică ventriculară la pacienții cu boală cardiacă ischemică și influențează cartografierea cicatricilor endocardice în timpul examenelor electrofiziologice de tahicardie ventriculară [54, 55].

4. Obezitatea și îmbătrânirea

Pe lângă obezitate, îmbătrânirea aduce, de asemenea, probleme de sănătate și risc crescut de accident vascular cerebral, infarct și diabet și o probabilitate crescută de a dezvolta obezitate abdominală și depozite de grăsime în mușchiul scheletic, ceea ce predispune corpul la rezistența la insulină și sindromul metabolic [56]., 57]. Obezitatea la persoanele în vârstă este o preocupare semnificativă, iar o mai bună înțelegere a mecanismelor bolilor legate de vârstă este imperativă [58]. Factorii potențiali în interacțiunea obezității și îmbătrânirii includ inflamația în țesuturile adipoase și în alte țesuturi îmbătrânite, producția suprimată de adiponectină, producția de leptină și rezistența la leptină, reducerea masei slabe, reglarea în sus a oncogenei p53, reducerea secrețiilor hormonului de creștere, hipogonadismul cu debut tardiv, modificări în funcția tiroidiană și suprarenală, inducția adipocitelor brune și expansiunea țesutului adipos. Modificările legate de vârstă în metabolismul și distribuția grăsimilor în organism pot fi caracteristici cruciale ale unui ciclu vicios care ar putea accelera apariția bolilor legate de vârstă [56, 57].

5. Insuficiență cardiacă legată de obezitate

Legătura dintre obezitate și bolile de inimă este complexă. Obezitatea crește potențialul de a dezvolta alți factori de risc pentru bolile de inimă, declanșează procese inflamatorii și duce la modificări structurale și funcționale în inima însăși. Efectele metabolice ale țesutului adipos bolnav includ disfuncție adipocitară și inflamație care duc la diabet zaharat de tip 2, hipertensiune arterială, dislipidemie mixtă, ateroscleroză coronariană și diverse prezentări etiologice și clinice de cardiomiopatie. Efectele mecanice ale grăsimii excesive includ apneea în somn, evenimente tromboembolice, creșterea volumului de sânge și a debitului cardiac, mărirea atrială și dilatarea ventriculară și electrocardiograma și anomaliile sistemului de conducere [1, 11, 16].

6. Cachexia cardiacă

Cașexia cardiacă este o afecțiune severă, complexă, multifactorială asociată cu insuficiență cardiacă cronică care poate apărea independent de vârstă, funcția ventriculară sau clasificarea funcțională. Prezența sindromului prezice morbiditate și mortalitate crescute legate de pierderea în greutate și inflamația sistemică. CC este definit ca cel puțin 5% pierderea în greutate corporală fără edem în ultimele 12 luni (sau un indice de masă corporală 2) la pacienții cu boli cronice și cel puțin trei dintre următoarele criterii clinice sau de laborator: scăderea forței musculare, oboseală, anorexie, indice de masă scăzut fără grăsimi și biochimie anormală caracterizată prin creșterea markerilor inflamatori. Implică pierderea mușchilor, a grăsimii și a oaselor. Pierderea mușchilor scheletici și pierderea funcției, numită sarcopenie, precede adesea cașexia și prezice rezultate slabe [16, 58, 63, 64].

Mecanismele fiziopatologice care stau la baza CC nu sunt pe deplin elucidate, împiedicând strategii eficiente de tratament. Deoarece este diferit de malnutriție sau anorexie, ambele putând fi inversate cu o nutriție adecvată, CC prezintă provocări terapeutice unice. Au fost utilizate diverse definiții, adăugând criterii suplimentare pe lângă pierderea în greutate necesară [16, 65]. Prevalența afecțiunii este, prin urmare, între 8 și 42%, în funcție de studiul și definiția utilizată. Nu există un marker specific pentru CC, care este afectat de eterogenitate în diagnostic și monitorizare [58]. Un biomarker ideal pentru CC trebuie să fie bine validat, sensibil, specific, cu costuri reduse și să poată distinge între cașexie și sarcopenie [65, 66]. Povara cașexiei asupra pacienților și a sistemului de sănătate este imensă, deoarece cașexia prelungește semnificativ durata spitalizării și duce la costuri semnificativ mai mari pe spital [65].

Factorii contribuabili cunoscuți la dezvoltarea CC includ întreruperea funcționării normale a tractului gastro-intestinal, reducerea aportului de alimente, activarea imunologică și neurohormonală și un dezechilibru între procesele anabolice și catabolice [16]. Inflamarea sistemică poate însoți CC, cu reglarea în sus a citokinelor proinflamatorii circulante, inclusiv TNF-α, IL-1 și IL-6, precum și o scădere a mediatorilor antiinflamatori, inclusiv IL-10 și TBFβ1 [65]. Studii recente au asociat insuficiența cardiacă ventriculară dreaptă cu dezvoltarea CC, ca rezultat al congestiei venoase gastrointestinale, activării neurohumorale/inflamatorii, malabsorbției, enteropatiei cu pierderi de proteine ​​și translocării bacteriilor intestinale [67].

Nivelurile de adiponectină cresc odată cu creșterea severității IC și sunt la cele mai ridicate niveluri la pacienții cu CC. O asociere între creșterea adiponectinei serice și scăderea masei musculare periferice și a forței musculare a fost găsită la pacienții vârstnici cu insuficiență cardiacă care nu sunt cahectici și care nu au diabet zaharat [65].

Modele experimentale de animale au demonstrat că restricția alimentară sau cașexia pot duce la modificări ultrastructurale, morfologice și funcționale chiar și în inimile normale, fără boli, ceea ce înseamnă că CC ar putea contribui în continuare la disfuncția cardiacă și poate duce la anomalii în structura și funcția inimii după ce HF are deja stabilit, care poate declanșa un ciclu vicios fatal [16]. Una dintre cele mai relevante caracteristici clinice ale CC este pierderea mușchilor scheletici, deoarece determină capacitatea fizică și severitatea simptomatică a insuficienței cardiace [65].

7. Discuție și concluzii

Obezitatea este un factor de risc cunoscut și un factor etiopatogen cunoscut pentru o serie de boli cardiovasculare și metabolice, inclusiv hipertensiune arterială, diabet zaharat de tip 2, dislipidemie și ateroscleroză [1-4]. Mecanismele exacte prin care obezitatea își exercită efectele asupra dezvoltării acestor tulburări sunt complexe și multifactoriale, deși au o relevanță substanțială pentru acestea. Obezitatea viscerală cardiacă poate fi un factor patogen important, incluzând țesutul adipos epicardic, țesutul adipos perivascular și grăsimea intramiocardică [11], contribuind direct la boala coronariană aterosclerotică și la cardiomiopatia ischemică cu dezvoltare a IC cu fracțiune de ejecție redusă sau medie, sau indirect la metabolizarea tipică cardiomiopatie cu hipertrofie ventriculară stângă, mărirea atriului stâng și disfuncție diastolică și, în final, IC cu fracție de ejecție conservată (Figura 1) [5, 62]. Nu este încă clar în ce măsură prezența și cantitatea, cu atât mai puține informații despre compoziția și funcția calitativă a grăsimii cardiace reglează procesul fiziologic, nici măsura în care aceasta afectează negativ procesele fiziopatologice.


Persoanele cu indice de masă corporală similar (IMC) pot avea profiluri de risc metabolice și cardiovasculare diferite. Tendința către complicațiile cardiometabolice asociate cu obezitatea nu este mediată numai de masa totală a grăsimii corporale, depinde și de diferențele individuale de distribuție a grăsimii corporale și de capacitatea de extindere a țesutului adipos subcutanat [72]. Evaluarea compartimentelor compoziției corpului, cum ar fi masa de grăsime, masa fără grăsime și masa slabă cu tulburări metabolice, pot fi indicatori mai buni ai riscului cardiovascular (BCV) decât IMC singur, în special capacitatea cardiorespiratorie (CRF) [73]. Rolul compoziției corpului la pacienții cu masă slabă asemănătoare cu HF servește drept marker surogat pentru masa musculară scheletică, prezența sarcopeniei, obezității sarcopenice și cașexiei, cu o calitate a vieții redusă și prognostic mai slab [74].

Utilizarea termenului „paradox al obezității” este imprecisă din punct de vedere științific și clinic, întrucât îmbină multe descoperiri ale căror relații rămân nedovedite. Termenul suprasimplifică răspunsurile biologice complexe care pot varia în funcție de boală și tratament [7]. Acest beneficiu paradoxal al unui fenotip nefavorabil din punct de vedere medical este puternic la supraponderali și mai puțin la populațiile mai severe sau cu obezitate morbidă. În schimb, acest fenomen poate reprezenta un „paradox slab” în cazul în care persoanele cu greutate normală sau subponderală pot avea un prognostic mai slab în ceea ce privește BCV, ca urmare a unei stări catabolice progresive și a pierderii de masă slabă [73].

Este necesară o mai bună caracterizare și înțelegere a rolului depozitelor de grăsime viscerală/ectopică și a activității lor biochimice, a compoziției masei corporale, a CRF și a efectelor pierderii în greutate [75]. Cercetările ulterioare ar putea arunca lumina asupra întrebărilor cruciale și ar putea ajuta la optimizarea abordării pacienților cu IC și la obținerea celor mai bune rezultate posibile.

Conflicte de interes

Autorii declară că nu au conflicte de interese.

Referințe